Este estudio tuvo como objetivo analizar el impacto combinado del CO y el estrés por sequía en la etapa de floración sobre las relaciones de carbono (C), nitrógeno (N) y CN en hojas, tallos y granos de trigo pan. Se cultivaron seis genotipos diversos de trigo pan, compuestos por dos controles comerciales, dos variedades locales y dos derivados sintéticos, en dos niveles de CO, es decir, 400 ppm y 800 ppm, y se impuso estrés por sequía en la etapa de floración mediante un secado progresivo del suelo. Se tomaron muestras de tallo, hoja y grano en madurez y se determinaron las concentraciones de C y N. Nuestros resultados indican que el valor umbral de la fracción de agua del suelo transpirable (C) en el que se desvía hacia el cierre de estomas fue diferente entre los genotipos y se estimó un rango más alto de valores bajo CO elevado. La sequía aumentó significativamente los niveles de C en las hojas y los niveles de N en los granos, pero disminuyó los niveles de N en las hojas, lo que aumentó las relaciones CN en las hojas. En contraste, la sequía redujo significativamente las relaciones CN en los granos. Los genotipos diferían significativamente en el contenido de N en los granos, donde el derivado de la variedad local L mantuvo el contenido de N más alto. Además, cambios pronunciados en el N de las hojas y las relaciones CN fueron inducidos por la combinación de CO elevado y estrés por sequía. Adicionalmente, los análisis de correlación combinada y biplot indican una fuerte asociación positiva del CN de grano (GCN) con el número de granos, el peso y el rendimiento de grano. Estos efectos posiblemente interactúan con la sequía para interferir fuertemente con el impacto del CO elevado. El rendimiento diferencial de los genotipos probados muestra que la selección de germoplasma apropiado es esencial para mantener la producción agrícola.